Água escoa a
através de uma turbina. As pressões na entrada e na saída da turbina são, 180 kPa e -20 kPa , respectivamente. Determine a potência fornecida pelo escoamento
Passo 1
Vamos resumir o que o exercício está pedindo. Temos água escoando com uma vazão de
através de uma turbina. As pressões na entrada e na saída da turbina são, respectivamente, 180 kPa e -20 kPa. O objetivo é determinar a potência fornecida pelo escoamento. Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de Mecânica dos Fluidos, especialmente a fórmula para calcular potência hidráulica utilizando a diferença de pressão e a vazão.
Passo 2
Primeiro, vamos entender que a potência fornecida pelo escoamento pode ser calculada pela diferença de pressão entre a entrada e a saída da turbina multiplicada pela vazão de água. A fórmula que usamos é:
Onde:
-
é a potência desejada. -
é a diferença de pressão. -
é a vazão volumétrica.
Passo 3
Vamos calcular a diferença de pressão (
). A pressão na entrada é 180 kPa e na saída é -20 kPa. A diferença de pressão será:
Como 1 kPa é igual a 1000 Pa, então:
Passo 4
Agora, temos a vazão (
) que é de
. Vamos usar a fórmula da potência:
Resposta
A potência fornecida pelo escoamento é de 100 kW.